Méthanisation Comment valoriser la chaleur ?

| par | Terre-net Média

Brûler du biogaz dans un cogénérateur fournit plus d'énergie thermique qu'électrique. Que faire de cette chaleur ? Une question à se poser avant de se lancer dans la méthanisation car elle conditionne directement la rentabilité du projet. Un article paru dans Terre-net Magazine n°25 d'avril 2013.

Cogénératrice - biogaz - méthanisation - chaleur
Le cogénérateur est un moteur (ici un Deutz V8 de 250 kW) qui convertit 35 à 38 % du méthane en électricité
et le reste sous forme de chaleur. Un quart de la chaleur produite sert à chauffer le digesteur
pour assurer le bon développement des bactéries méthanogènes. (© Terre-net Média)

Porcheries, poulaillers, bâtiments pour veaux de boucherie, habitations, serres, piscines municipales, ou séchoirs pour le foin, la luzerne, le maïs, les digestats du méthaniseur… Les possibilités pour valoriser la chaleur produite par la cogénération sont multiples. La seule limite : la rentabilité du projet. En effet, le prix de rachat de l’électricité par Erdf (voir encadré) comprend une prime à l’efficacité énergétique, dont le montant varie en fonction du pourcentage de chaleur utilisée, issue de la cogénération du biogaz.

Tarifs d’achat de l’électricité provenant du biogaz (arrêté du 19 mai 2011) :

Tarif de base : de 13,5 à 11,3 c€/kWh (dégressif en fonction de la puissance)

+ prime à l’efficacité énergétique : de 0 c€/kWh, si moins de 35 % de la chaleur disponible est valorisée, jusqu’à 4 c€/kWh pour une valorisation supérieure à 70 %.

+ prime aux effluents d’élevage : 2,6 c€/kWh si l’unité en utilise

Total = de 11,3 à 20,1 c€/kWh

« Cette valorisation thermique est la condition sine qua non de la réussite de toute nouvelle installation, explique Nathalie Viard de Trame et de l’Association des agriculteurs méthaniseurs de France (Aamf). Pour les petites unités, inférieures à 150 kW, la prime à l’efficacité énergétique représente plus de 20 % du prix d’achat de l’électricité. Elle influe directement sur le temps de retour sur investissement. »

Erdf ne perd pas le sens des affaires !

Autre subtilité : pour toucher cette aide, « l’énergie thermique libérée doit servir à une activité créée en même temps que l’unité de méthanisation. Elle peut aussi alimenter un système de chauffage, qui remplace un ancien dispositif fonctionnant à l’énergie fossile (gaz, fioul,…) ». En d’autres termes si, sur l’exploitation, une porcherie ou des bâtiments d’habitation sont chauffés électriquement, alors Edf (qui ne perd pas le sens des affaires !) n’octroie pas de prime à l’efficacité énergétique. L’hygiénisation des matières entrant dans le digesteur (pasteurisation à 60°C pendant une heure), comme les déchets d’abattoir, n’est pas non plus éligible.

Que faire de la chaleur en été ?

Le rendement électrique d’un cogénérateur brûlant du biogaz est de l’ordre de 35 à 38 %. Les pertes thermiques atteignent 12 à 20 % et l’énergie utilisable avoisine les 45 à 50 %. Environ un quart de cette chaleur disponible devra être consacrée à maintenir le digesteur à une température de 40°C.

Pour les trois quarts restants, il faut trouver un débouché proche et dont les besoins soient répartis de façon suffisamment homogène sur l’année. Chauffer la salle de traite ou la maison d’habitation ne suffit généralement pas. « L’activité, qui consomme la chaleur, doit être rentable par elle-même et pas trop saisonnière, d’autant qu’en hiver, les consommations internes dédiées au digesteur peuvent être plus importantes que celles envisagées », fait remarquer Nathalie Viard.

Chauffer ou déshydrater ?

Il y a dix ans, Francis Claudepierre, éleveur biologique en Meurthe-et-Moselle, a installé un méthaniseur, le premier en France ! Après avoir construit une grange pour sécher le foin en vrac, il a enfoui un réseau d’eau chaude avec des canalisations isolées pour chauffer sa maison, ainsi que l’école de la commune et huit appartements situés à 800 m de la ferme. A Friville-Escarbotin dans la Somme, trois agriculteurs et la communauté de communes projettent d’investir dans un méthaniseur, afin de chauffer l’eau de la piscine municipale de façon écologique.

Les séchoirs polyvalents, comme ceux du Gaec des Moulins de Kerollet (cf. encadré) utilisent la chaleur tout au long de l’année. Les agriculteurs-méthaniseurs, équipés d’un séchoir à céréales, peuvent moissonner l’orge ou le blé deux à trois semaines plus tôt que prévu et semer de bonne heure une culture intermédiaire à vocation énergétique (Cive), comme un sorgho biomasse, dont l’ensilage alimentera le digesteur.

Les exploitations aux surfaces épandables limitées choisissent généralement d’utiliser la chaleur pour déshydrater le digestat issu du méthaniseur, ceci pour le vendre et l’exporter dans des zones où l’azote fait défaut. Néanmoins, mieux vaut étudier de près la rentabilité de cette stratégie.

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séchoir à plaquettes de bois
Bruno Calle et ses associés ont mis au point un séchoir à plaquettes de bois. (© Terre-net Média)

Le Gaec des Moulins de Kerollet valorise la chaleur avec un séchoir polyvalent.

Pour valoriser la chaleur issue de leur méthaniseur, les associés ont mis au point un séchoir polyvalent pour plaquettes de bois, conçu à partir de bols mélangeurs.

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